内容正文:
专题四 酶与ATP
考点
2016~2020年
2021年
2022年
2023年
2024年
2025年
合计
12.酶的作用和本质
0
0
1
1
3
1
6
13.酶的特性
0
3
2
2
1
3
11
14.细胞的能量“货币”ATP
0
2
0
1
1
1
5
命题热度
本专题命题热度较低()
课程标准
备考策略
1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响
近几年高考试题以选择题为主,主要考查酶的作用、本质和特性以及ATP的结构和功能。酶的本质和催化特性往往通过探究实验的形式考查,如探究影响酶活性的因素、探究酶的本质的实验等,要求学生能设计实验方案、分析实验结果、得出结论,并能对实验进行评价和改进。酶的特性主要通过图表方式命题,要求学生能根据给定的信息和数据,分析影响酶活性的因素。试题不仅考查考生的物质与能量观等生命观念,还考查考生的分析与推理、归纳与概括等科学思维能力。
在高考备考中,考生除了掌握基础知识外,更要注重图表曲线的分析,做到图和表格信息转换,获取、分析和加工信息,进而准确解题。
2.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
教学活动:探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素
考点12酶的作用和本质答案P318
1.(2025·河北,2,2分,难度★★)下列过程涉及酶催化作用的是 ( )
A.Fe3+催化H2O2的分解
B.O2通过自由扩散进入细胞
C.PCR过程中DNA双链的解旋
D.植物体细胞杂交前细胞壁的去除
2.(2024·海南,9,3分,难度★★)在D-甘露糖作用下,玉米细胞的线粒体结构受损,一类蛋白酶家族被激活,这些蛋白酶可以切割细胞骨架蛋白,并使DNA内切酶的抑制蛋白失活。下列有关叙述错误的是 ( )
A.D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP的合成
B.D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布
C.D-甘露糖会导致玉米细胞内的DNA被酶切成片段
D.D-甘露糖作用后,被激活的蛋白酶家族各个成员所催化的反应底物相同
3.(2024·广西,5,2分,难度★)我国科研工作者利用病毒衣壳蛋白VP16作为纳米骨架,包裹大肠杆菌碱性磷酸酶,构建了高效、易调控的蛋白类纳米酶。关于该纳米酶的说法,错误的是 ( )
A.催化效率受pH、温度影响
B.可在细胞内发挥作用
C.显著降低反应的活化能
D.可催化肽键的断裂
4.(2024·河北,2,2分,难度★)下列关于酶的叙述,正确的是 ( )
A.作为生物催化剂,酶作用的反应物都是有机物
B.胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存
C.醋酸菌中与发酵产酸相关的酶,分布于其线粒体内膜上
D.从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶
5.(2023·广东,1,2分,难度★★★)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序,其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是 ( )
A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触
B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性
C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性
D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
6.(2022·浙江,10,2分,难度★★)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是( )
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具高效性
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
考点13酶的特性答案P318
1.(2025·北京,3,2分,难度★★)某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息:本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶;洗涤前先浸泡15~20 min,特别脏的衣物可减少浸泡用水量;请勿使用60 ℃以上热水。下列叙述错误的是 ( )
A.该洗衣粉含多种酶,不适合洗涤纯棉衣物
B.洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解
C.减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度
D.水温过高导致酶活性下降
2.(2025·黑吉辽内蒙古,1,2分,难度★★)下列关于耐高温的DNA聚合酶的叙述,正确的是 ( )
A.基本单位是脱氧核苷酸
B.在细胞内或细胞外均可发挥作用
C.当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可发生催化反应
D.为维持较高活性,适宜在70~75 ℃下保存
3.(2025·江苏,8,2分,难度★★)为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是 ( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2 mL
淀粉溶液
加入2 mL
淀粉溶液
加入2 mL
蔗糖溶液
②
加入2 mL
淀粉酶溶液
加入2 mL
蒸馏水
?
③
60 ℃水浴加热,然后各加入2 mL斐林试剂,再60 ℃水浴加热
A.丙组步骤②应加入2 mL蔗糖酶溶液
B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C.根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D.甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
4.(2024·广东,15,4分,难度★★★)现有一种天然多糖降解酶,其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链,并评价其催化活性,部分结果见下表。关于各段序列的生物学功能,下列分析错误的是 ( )
肽链
纤维素类底物
褐藻酸类底物
W1
W2
S1
S2
Ce5-Ay3-Bi-CB
+
+++
++
+++
Ce5
+
++
-
-
Ay3-Bi-CB
-
-
++
+++
Ay3
-
-
+++
++
Bi
-
-
-
-
CB
-
-
-
-
注-表示无活性,+表示有活性,+越多表示活性越强。
A.Ay3与Ce5催化功能不同,但可能存在相互影响
B.Bi无催化活性,但可判断与Ay3的催化专一性有关
C.该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关
D.无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关
5.(2023·辽宁,19,3分,难度★★★)(多选)基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶,明胶可被某染液染成蓝色,因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析,下列叙述正确的是 ( )
A.SDS可以提高MMP2和MMP9活性
B.10 ℃保温降低了MMP2和MMP9活性
C.缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性
D.MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性
6.(2023·浙江,7,3分,难度★★★★)为探究酶的催化效率,某同学采用如图所示装置进行实验,实验分组、处理及结果如下表所示。
组
别
甲中溶液
(0.2 mL)
乙中溶液
(2 mL)
不同时间测定的相对压强(kPa)
0 s
50 s
100 s
150 s
200 s
250 s
Ⅰ
肝脏提取液
H2O2溶液
0
9.0
9.6
9.8
10.0
10.0
Ⅱ
FeCl3
H2O2溶液
0
0
0.1
0.3
0.5
0.9
Ⅲ
蒸馏水
H2O2溶液
0
0
0
0
0.1
0.1
下列叙述错误的是 ( )
A.H2O2分解生成O2导致压强改变
B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C.250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性
7.(2022·广东,13,4分,难度★★)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。下列分析错误的是 ( )
组别
pH
CaCl2
温度/℃
降解率/%
①
9
+
90
38
②
9
+
70
88
③
9
-
70
0
④
7
+
70
58
⑤
5
+
40
30
注+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白。
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.结合①②组的相关变量分析,自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度为70 ℃,最适pH为9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
8.(2022·重庆,7,2分,难度★★)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解,可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组测定并计算了两种酶在37 ℃、不同pH下的相对活性,结果见下表。下列叙述最合理的是 ( )
pH酶相对活性
3
5
7
9
11
M
0.7
1.0
1.0
1.0
0.6
L
0.5
1.0
0.5
0.2
0.1
A.在37 ℃时,两种酶的最适pH均为3
B.在37 ℃下长时间放置后,两种酶的活性不变
C.从37 ℃上升至95 ℃,两种酶在pH为5时仍有较高活性
D.在37 ℃、pH为3~11时,M更适于制作肉类嫩化剂
9.(讲解 2021·浙江,16,2分,难度★★)下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述,正确的是 ( )
A.“酶的催化效率”实验中,若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎,实验结果相同
B.“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中,分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物
C.“探究酶的专一性”实验中,设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖
D.设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时,可选择本尼迪特试剂检测反应产物
10.(讲解 2021·海南,11,2分,难度★★)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析,下列有关叙述错误的是 ( )
A.该酶可耐受一定的高温
B.在t1时,该酶催化反应速率随温度升高而增大
C.不同温度下,该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同
D.相同温度下,在不同反应时间该酶的催化反应速率不同
11.(2021·湖北,21,13分,难度★★)使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型:一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合,酶的活性能恢复);另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合,酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。
实验材料和用具:蒸馏水、酶A溶液、甲物质溶液、乙物质溶液、透析袋(人工合成半透膜)、试管、烧杯等。为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型,现提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路,并写出实验预期结果。
(1)实验设计思路
取 支试管(每支试管代表一个组),各加入等量的酶A溶液,再分别加入等量 ,一段时间后,测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋,放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液,再测定各自的酶活性。
(2)实验预期结果与结论
若出现结果①: 。
结论①:甲、乙均为可逆抑制剂。
若出现结果②: 。
结论②:甲、乙均为不可逆抑制剂。
若出现结果③: 。
结论③:甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂。
若出现结果④: 。
结论④:甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂。
考点14细胞的能量“货币”ATP答案P319
1.(2025·河北,1,2分,难度★★)ATP是一种能为生命活动供能的化合物,下列过程不消耗ATP的是 ( )
A.肌肉的收缩
B.光合作用的暗反应
C.Ca2+载体蛋白的磷酸化
D.水的光解
2.(2024·全国甲,2,6分,难度★★)ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,图中~表示高能磷酸键,下列叙述错误的是 ( )
A.ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量
B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C.β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂
D.光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键
3.(2023·重庆,10,3分,难度★★)哺乳动物可利用食物中的NAM或NA合成NAD+,进而转化为NADH([H])。研究者以小鼠为模型,探究了哺乳动物与肠道菌群之间NAD+代谢的关系,如下图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.静脉注射标记的NA,肠腔内会出现标记的NAM
B.静脉注射标记的NAM,细胞质基质会出现标记的NADH
C.食物中缺乏NAM时,组织细胞仍可用NAM合成NAD+
D.肠道中的厌氧菌合成ATP所需的能量主要来自NADH
4.(讲解 2021·北京,1,2分,难度★)ATP是细胞的能量“通货”,关于ATP的叙述错误的是 ( )
A.含有C、H、O、N、P
B.必须在有氧条件下合成
C.胞内合成需要酶的催化
D.可直接为细胞提供能量
5.(2021·海南,14,2分,难度★★)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞,1~2 min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记,并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是 ( )
A.该实验表明,细胞内全部ADP都转化成ATP
B.32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D.ATP与ADP相互转化速度快,且转化主要发生在细胞核内
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$$
专题四 酶与ATP
考点12 酶的作用和本质
1.D 解析Fe3+是无机催化剂,催化H2O2分解的过程不涉及酶的催化作用,A项不符合题意。O2通过自由扩散的方式进入细胞时,不需要酶参与,B项不符合题意。PCR过程中DNA双链在高温条件下解旋,不需要酶参与,C项不符合题意。植物体细胞杂交前,用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,该过程涉及酶的催化作用,D项符合题意。
2.D 解析由题干可知,在D-甘露糖作用下,玉米细胞的线粒体结构受损,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,故线粒体是玉米细胞内合成ATP的主要场所,因此D-甘露糖会影响玉米细胞内ATP的合成,A项正确。由题干可知,在D-甘露糖作用下,一类蛋白酶家族被激活,这些蛋白酶可以切割细胞骨架蛋白,而细胞骨架能维持细胞形态、保持细胞内部结构的正常排列,所以D-甘露糖会改变玉米细胞内各种具膜细胞器的分布,B项正确。由题干可知,在D-甘露糖作用下,一类蛋白酶家族被激活,这些蛋白酶能使DNA内切酶的抑制蛋白失活,即DNA内切酶的作用活性不再被抑制,故玉米细胞内的DNA被酶切成片段,C项正确。酶具有专一性,所以D-甘露糖作用后,被激活的蛋白酶家族各个成员所催化的反应底物不一定相同,D项错误。
3.D 解析酶的催化需要温和的条件,其催化效率受pH、温度影响,A项正确。酶既可在细胞内发挥作用,也可在细胞外发挥作用,B项正确。酶和无机催化剂相比,酶能显著降低反应的活化能,C项正确。碱性磷酸酶不能催化蛋白质的水解,D项错误。
4.D 解析酶的作用底物既可以是有机物,也可以是无机物,如淀粉酶催化淀粉(有机物)水解,过氧化氢酶催化过氧化氢(无机物)分解,A项错误。酶的作用条件较温和,过酸、过碱和高温都会使酶变性失活,低温条件下酶的活性很低,所以酶的保存条件是适宜的pH和低温,胃蛋白酶的最适pH为1.5,故胃蛋白酶应在酸性、低温条件下保存,B项错误。醋酸菌是细菌,为原核生物,没有线粒体,C项错误。成年牛、羊等草食类动物肠道中有分解纤维素的微生物,故从成年牛、羊等草食类动物肠道内容物中可获得纤维素酶,D项正确。
5.C 解析揉捻可以破坏细胞结构,从而使多酚氧化酶与茶多酚接触,A项正确。因为酶的活性受温度的影响,所以发酵时要保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性,B项正确。由于酶的活性受pH的影响,发酵时有机酸含量增加会通过改变pH而影响多酚氧化酶的活性,C项错误。发酵结束时给予高温,可以灭活多酚氧化酶,防止过度氧化而影响茶的品质,D项正确。
6.B 解析低温不会改变淀粉酶的氨基酸组成,不会导致酶变性失活,A项错误。淀粉酶在一定pH范围内起作用,超过最适宜pH后,酶活性随pH升高而不断降低,直至失活,C项错误。淀粉酶是蛋白质,加入蛋白酶会使淀粉酶水解失去活性,D项错误。
酶的本质和作用
酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物。
化学本质
绝大多数是蛋白质
少数是RNA
合成原料
氨基酸
核糖核苷酸
合成场所
核糖体
细胞核(真核生物)
来源
一般来说,活细胞都能产生酶
作用场所
细胞内、外或生物体外均可
生理功能
生物催化作用
作用原理
降低反应的活化能
与无机催化剂
相同的性质
①降低反应的活化能,提高反应效率,但不改变反应的方向和平衡点;②反应前后,酶的性质和数量不变
考点13 酶的特性
1.A 解析纯棉衣物的主要化学成分为纤维素。酶具有专一性,蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶均不能催化纤维素的水解,但三者可分别催化沾留在纯棉衣物上的蛋白质、脂肪、淀粉的水解,A项错误。洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解,且在一定范围内,酶浓度越高,洗涤效果越好,减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度,B、C两项正确。温度、pH等会影响酶活性,水温过高会破坏酶的空间结构,导致酶活性下降,D项正确。
2.B 解析耐高温的DNA聚合酶的化学本质是蛋白质,基本单位是氨基酸,A项错误。PCR技术中使用的耐高温的DNA聚合酶是在胞外发挥作用,而这种酶又是从生物体内提取的,所以它又能在细胞内发挥作用,B项正确。当模板DNA和脱氧核苷酸存在时,如果缺少引物可能无法发生催化反应,C项错误。为维持酶的较高活性,适宜在低温下保存,D项错误。
3.C 解析本题是要探究淀粉酶的专一性,故丙组步骤②应加入2 mL淀粉酶溶液,与甲组形成以底物(淀粉、蔗糖)为变量的对照,加入蔗糖酶溶液无法探究淀粉酶的专一性,A项不合理。第一次60 ℃水浴加热是为淀粉酶提供适宜的反应温度,第二次60 ℃水浴加热是为斐林试剂与还原糖反应提供条件,B项不合理。乙组加淀粉溶液和蒸馏水,可作为对照,根据其结果能判断淀粉溶液中是否含有还原糖(若乙组出现砖红色沉淀,则说明淀粉溶液本身含有还原糖;反之则无),C项合理。甲组淀粉酶催化淀粉水解产生还原糖,会出现砖红色沉淀;丙组淀粉酶不能催化蔗糖水解(淀粉酶的专一性),不会出现砖红色沉淀,D项不合理。
4.B 解析由题表可知,Ce5催化纤维素类底物发生降解,Ay3催化褐藻酸类底物发生降解,故Ay3与Ce5催化功能不同,Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比,缺少Ce5后,就不能催化纤维素类底物发生降解,当Ay3与Ce5同时存在时能催化纤维素类底物发生降解,所以Ay3与Ce5可能存在相互影响,A项正确。由题表可知,不论是否与Bi结合,Ay3均可以催化S1和S2发生降解,说明Bi与Ay3的催化专一性无关,B项错误。由题表可知,Ay3-Bi-CB和Ce5-Ay3-Bi-CB催化褐藻酸类底物的活性相同,说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关,C项正确。要判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关,还需要检测Ce5-Ay3-Bi肽链的活性,D项正确。
5.BC 解析图中37 ℃保温、加SDS、加缓冲液组比37 ℃保温、不加SDS、加缓冲液组的MMP2和MMP9条带周围的透明带面积小,说明明胶被降解的少,MMP2和MMP9活性降低,因此,SDS可降低MMP2和MMP9活性,A项错误。与37 ℃保温(不加SDS)组相比,10 ℃保温(不加SDS)组MMP2和MMP9周围的透明带面积变小,说明MMP2和MMP9降解明胶减少,活性降低,因此,10 ℃保温降低了MMP2和MMP9活性,B项正确。缓冲液可以维持pH的稳定,从而维持MMP2和MMP9活性,C项正确。MMP2和MMP9都属于酶,酶具有专一性,D项错误。
6.C 解析H2O2的分解产物是H2O和O2,其中O2属于气体,会导致压强改变,A项正确。甲、乙中溶液混合后催化剂开始发挥作用,B项正确。三组中的H2O2溶液均为2 mL,完全分解后产生的相对压强应相同,据表可知,250 s之前Ⅰ组反应已结束,但250 s时Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到Ⅰ组的终止压强10.0 kPa,故250 s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行,C项错误。酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著,对比Ⅰ、Ⅱ组可知,在相同时间内,Ⅰ组(含过氧化氢酶)相对压强变化更快,说明酶的催化作用具有高效性,D项正确。
7.C 解析分析②③组可知,没有添加CaCl2时,降解率为0,可推测该酶的催化活性依赖于CaCl2,A项正确。①②组除温度不同外其他条件相同,则导致①②组降解率不同的自变量为温度,B项正确。由于本实验设置的温度和pH梯度过大,不能确定最适温度和最适pH,C项错误。该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白,无法证明该酶是否能水解其他反应物,若需证明,则需另外补充实验,D项正确。
8.D 解析由表中数据可知,在37 ℃时,M的适宜pH为5~9,而L的适宜pH为5左右,A项不合理。在低温条件下酶的空间结构不易发生改变,因此酶适宜低温保存,在37 ℃下长时间放置后,两种酶的活性可能会发生改变,B项不合理。从37 ℃上升至95 ℃,两种酶都因高温变性而失活,因此两种酶在pH为5时都已经失活,C项不合理。由表中数据可知,在37 ℃、相同pH条件下,M比L的相对活性高,因此M更适于制作肉类嫩化剂,D项合理。
9.B 解析马铃薯煮熟的过程中,高温导致过氧化氢酶失活,不具有催化功能,故二者的实验结果不同,A项错误。“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中,应先加入缓冲液调整各组的pH,再与底物混合,B项正确。“探究酶的专一性”实验中,1号、2号试管都是实验组,通过二者对比,得出酶具有专一性的结论,C项错误。设计温度对蛋白酶活性影响的实验方案时,反应底物是蛋白质,产物是氨基酸,不能用本尼迪特试剂来检测产物,因为本尼迪特试剂是检测还原糖的,D项错误。
10.D 解析据图分析可知,在图示温度实验范围内,50 ℃时酶的活性最高,其次是60 ℃时,在40 ℃时酶促反应速率随时间延长而增大,该酶在70 ℃条件下仍具有一定的活性,故该酶可以耐受一定的高温,A项正确。在t1时,酶促反应速率随温度升高而增大,即反应速率与温度的关系为40 ℃<50 ℃<60 ℃<70 ℃,B项正确。在不同温度下,该酶达到最大催化反应速率(曲线变平缓)时所需时间不同,其中70 ℃达到该温度下的最大反应速率时间最短,C项正确。相同温度下,不同反应时间内该酶的反应速率可能相同,如达到最大反应速率(曲线平缓)之后的反应速率相同,D项错误。
11.
答案(1)3 甲物质溶液、乙物质溶液和蒸馏水
(2)①:透析后,含有甲或乙物质的酶液酶活性比透析前高,与对照组/蒸馏水组几乎相同 ②:透析后,含有甲或乙物质的酶液酶活性与透析前几乎相同,远低于对照组/蒸馏水组 ③:透析后,含有甲物质的酶液酶活性比透析前高,与对照组/蒸馏水组几乎相同,含有乙物质的酶液酶活性与透析前几乎相同,远低于对照组/蒸馏水组 ④:透析后,含有甲物质的酶液酶活性与透析前几乎相同,远低于对照组/蒸馏水组,含有乙物质的酶液酶活性比透析前高,与对照组/蒸馏水组几乎相同
解析 (1)在实验中,设置对照是进行科学实验的重要素养,也是本题的重要考点。本小题中除了需要设置甲、乙物质溶液二支试管作为实验组,还需设置一支试管装有蒸馏水作为对照组。故有3支试管,设置三组实验。
(2)本小题是从已知结论反推结果。在蒸馏水中进行透析处理后,取出酶液,测定各自的酶活性,从结论反过来推出实验结果,有四种可能性。
第1种可能性,如果甲、乙均为可逆抑制剂,则预期结果是:透析后,含有甲或乙物质的酶液酶活性比透析前高,与对照组/蒸馏水组几乎相同。
第2种可能性,如果甲、乙均为不可逆抑制剂,则预期结果是:透析后,含有甲或乙物质的酶液酶活性与透析前几乎相同,远低于对照组/蒸馏水组。
第3种可能性,如果甲为可逆抑制剂,乙为不可逆抑制剂,则预期结果是:透析后,含有甲物质的酶液酶活性比透析前高,与对照组/蒸馏水组几乎相同;含有乙物质的酶液酶活性与透析前几乎相同,远低于对照组/蒸馏水组。
第4种可能性,如果甲为不可逆抑制剂,乙为可逆抑制剂,则预期结果是:透析后,含有甲物质的酶液酶活性与透析前几乎相同,远低于对照组/蒸馏水组;含有乙物质的酶液酶活性比透析前高,与对照组/蒸馏水组几乎相同。
考点14 细胞的能量“货币”ATP
1.D 解析肌肉收缩需要消耗能量,该能量由ATP水解提供,A项不符合题意。在光合作用的暗反应过程中,C3的还原依赖ATP供能,会消耗ATP,B项不符合题意。Ca2+载体蛋白的磷酸化需要消耗能量,该能量由ATP水解提供,C项不符合题意。水的光解在叶绿体类囊体膜上进行,消耗光能,不消耗ATP,D项符合题意。
2.C 解析ATP水解为ADP和Pi,释放的能量可以用于细胞的主动运输,A项正确。ATP水解断裂两个高能磷酸键后,得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA,B项正确。β位和γ位的两个磷酸基团之间的高能磷酸键断裂后形成ADP和Pi,释放的能量可以用于细胞核中的吸能反应,C项错误。光合作用的光反应中,ADP与Pi结合形成ATP,光能转变为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键,D项正确。
3.D 解析由图可知,静脉注射标记的NA可以在组织细胞内转化为NAD+,NAD+可以在组织细胞内转化为NAM,从而合成NAD+,进而转化为NADH,因此细胞质基质会出现标记的NADH,且NAM可以被肠道菌群利用,因此肠腔内会出现标记的NAM,A项、B项正确。由图可知,食物中缺乏NAM时,血液中的NAM可进行转化,组织细胞仍可用NAM合成NAD+,C项正确。肠道中的厌氧菌合成ATP所需的能量主要来自细胞呼吸(无氧呼吸),D项错误。
4.B 解析ATP的结构简式是“A-P~P~P”,ATP的组成元素是C、H、O、N、P,A项正确。有氧呼吸和无氧呼吸都可以合成ATP,B项错误。细胞内合成ATP的生理过程是光合作用和细胞呼吸,因此需要酶的催化,C项正确。生命活动的直接能源物质是ATP,D项正确。
细胞内产生与消耗ATP的常见生理过程
转化场所
常见的生理过程
细胞膜
消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质
产生ATP:细胞呼吸第一阶段
叶绿体
产生ATP:光反应
消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
线粒体
产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段
消耗ATP:自身DNA复制、转录、翻译等
核糖体
消耗ATP:蛋白质的合成
细胞核
消耗ATP:DNA复制、转录等
5.B 解析细胞内ADP未都转化成ATP,A项错误。32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性,B项正确。放射性几乎只出现在ATP末端的磷酸基团,C项错误。该实验不能说明转化主要发生在细胞核内,D项错误。
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